CN111607057A - 水性透明聚氨酯、水性uv固化光油、水性uv固化油墨及其制备方法 - Google Patents

水性透明聚氨酯、水性uv固化光油、水性uv固化油墨及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水性透明聚氨酯、水性UV固化光油、水性UV固化油墨及其制备方法，其中，水性透明聚氨酯，按重量份数计，制备原料包括30～50份的异氟尔酮或二异丙基酮、5～20份的二异氰酸酯、80～120份的聚酯多元醇、1～3份的2,2‑二羟甲基丙酸、10～30份的新戊二醇和5～30份的C7～C22的链烷二醇。异氟尔酮和二异丙基酮不仅可作为反应单体使用，还可作为溶剂使用，对二异氰酸酯有较高的溶解性并且与水可混溶，因而可使生成的预聚物在水中形成均匀的分散体。2,2‑二羟甲基丙酸不仅可作为扩链剂，又能使聚氨酯获得自乳化性能，因而通过内乳化方式就可制成稳定性优良的自乳化性水性聚氨酯。通过异氟尔酮、二异丙基酮、新戊二醇和链烷二醇的作用可生成分散均匀的聚氨酯水分散体，其具有高的折射率和水溶液稳定性。

Description

水性透明聚氨酯、水性UV固化光油、水性UV固化油墨及其制备 方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯领域，尤其涉及一种水性透明聚氨酯、水性UV固化光油、水性UV固化油墨及其制备方法。
背景技术
随着限制涂料中VOC(挥发性有机化合物)排放趋势，各国的环保立法日益完善，执行日益严格，这促进了环保型涂料产品的开发与发展。UV固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料，70年代我国开始涉足该技术领域，90年代后才得到长足发展。UV固化涂料在UV照射下即可快速固化，不仅固化速度快，而且与热固化涂料相比还能节省能源。目前，它不仅在木材、金属、塑料、纸张、皮革上大量应用，而且还在光纤、印刷线路板等材料上成功应用。
手机、数码相机、笔记本电脑等电子产品的外壳以塑胶外壳为主，塑胶外壳在加工成型后，需要在其表面进行涂装装饰及保护。目前运用在手机、数码相机、笔记本电脑等电子产品的塑胶外壳上的可着色的涂料通常为热固性涂料，具有环保性差、抗划痕差、硬度差及耐磨性差等缺点；而抗划痕、硬度及耐磨性相对较好的UV固化涂料运用在手机、数码相机、笔记本电脑等电子产品的塑胶外壳上时，多作为无色清漆使用。如果要达到着色的效果，其配方里需要添加颜料或色浆来进行着色，但是在一般的UV光固化涂料中，添加颜料或色浆后，由于颜料或色浆的粒度大，于涂料的配方组分中难以均匀分散，因而存在着难以固化、表面流平性差、颜料润湿困难等缺点，在影响性能的同时，影响产品表面光洁的装饰效果。
现有的一种改进的涂装方法是在塑胶外壳上喷涂热固性底漆着色后，再喷涂不同亮哑度的UV固化面漆进行保护，例如：目前的手机键盘大多以聚碳酸酯塑料为底材，喷涂时一般以主体树脂为丙烯酸树脂、添加有颜料的涂料形成色漆层，再喷涂一层UV固化的聚氨酯丙烯酸酯涂料作为保护涂层。然而，这样的涂装方法需要两个或多个制程，存在着效率低、能耗高等缺点，从而增加了成本。并且，这种应用于双涂层的涂装方法的UV固化涂料大都采用聚氨酯丙烯酸酯作为主体树脂，再加入活性稀释单体调整体系黏度及交联密度，然后加入光引发剂、流平剂、防尘剂、哑光粉等调整表面效果，最后加入有机溶剂组合而成。这种涂料的硬度和耐磨性能可达到要求，然而，这种UV固化涂料的主体树脂大多为非水性树脂，通过添加活性稀释单体、有机溶剂来制作UV固化涂料，环保性能差。并且在这种UV固化涂料中添加颜料后，作为单涂层涂料使用，存在表面流平性不好、颜料润湿不好、麻点等问题以及表面附着不好、抗划痕差、耐磨性差等缺点。
发明内容
为解决上述问题，本发明第一方面提供了一种水性透明聚氨酯及其制备方法，此聚氨酯树脂具有良好的水溶解性、水溶液稳定性，及高的折射率，其为一种具有优异水性化特性的水性透明聚氨酯。
本发明第二方面提供了一种水性UV固化光油及其制备方法，此性UV固化光油其耐折、耐磨、光泽度高，可作为透明的无色水性清漆使用，绿色环保。
本发明第三方面提供了一种水性UV固化油墨及其制备方法，此水性UV固化油墨可作为单层涂层使用，且油墨层的颜色均匀鲜艳、流平性好、抗划痕、耐磨性好、粘附力强。
为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种水性透明聚氨酯，按重量份数计，制备原料包括30～50份的异氟尔酮或二异丙基酮、5～20份的二异氰酸酯、80～120份的聚酯多元醇、1～3份的2,2-二羟甲基丙酸、10～30份的新戊二醇和5～30份的C7～C22的链烷二醇。
本发明的水性透明聚氨酯制备原料中，异氟尔酮和二异丙基酮不仅可作为反应单体使用，还可作为溶剂使用，其对二异氰酸酯具有较高的溶解性并且与水可混溶，因而可使生成的预聚物在水中形成均匀的分散体。2,2-二羟甲基丙酸不仅可以作为扩链剂，又能使聚氨酯获得自乳化性能，因而无需添加外乳化剂仅通过内乳化方式就可制成稳定性优良的自乳化性水性聚氨酯。水溶性极佳的新戊二醇和链烷二醇不仅可以作为辅助溶剂使用还可以调节乳液的柔韧性。因而，通过异氟尔酮、二异丙基酮、新戊二醇和链烷二醇的作用可生成分散均匀的聚氨酯水分散体，其具有高的折射率和水溶液稳定性。
本发明的水性透明聚氨酯的制备方法包括如下步骤：
(1)将所述异氟尔酮或二异丙基酮与所述二异氰酸酯混合均匀得混合液；
(2)将所述聚酯多元醇、所述2,2-二羟甲基丙酸混合均匀，并于搅拌条件下滴入步骤(1)的所述混合液中，滴入完成后于75～85℃下反应3～5h；
(3)于搅拌步骤(2)的反应物中滴加三乙醇胺后加入水形成水溶液，并依次滴加所述新戊二醇和所述C7～C22的链烷二醇，反应0.5～2h后，减压去除部分水。
本发明通过二异氰酸酯、聚酯多元醇、异氟尔酮或二异丙基酮为主要原料，以2,2-二羟甲基丙酸进行封端可获得预聚物，通过三乙醇胺促进链增长，加入水溶性较好的新戊二醇和链烷二醇可促进预聚物于水中的分散。同时将聚酯多元醇和2,2-二羟甲基丙酸混合后滴加到步骤(1)中的混合液中并于75～85℃下反应3～5h，可使生成的自乳化性水性聚氨酯稳定，因而，可制备得到具有高的折射率和水溶液稳定性的水性透明聚氨酯。
本发明的第二方面提供了一种水性UV固化光油，按重量百分数计，制备原料包括60～80％的聚氨酯、2～20％的光敏剂、1～10％的水性附着剂、0～15％的其他助剂和余量为成分为水和/或乙醇的溶剂，所述聚氨酯为前述的水性透明聚氨酯。
本发明的水性UV固化光油利用具有高的折射率和水溶液稳定性的水性透明聚氨酯和光敏剂、水性附着剂混合，其耐折、耐磨、光泽度高，可作为透明的无色水性清漆使用，符合VOC的排放要求，绿色环保。
本发明水性UV固化光油的制备方法包括步骤：将所述聚氨酯和所述溶剂进行充分研磨，并于35～50℃，350～550rmp转速下分散1～2h，加入所述光敏剂、所述水性附着剂和所述其他助剂继续研磨至粒径小于5um。
本发明的UV固化光油通过水性透明聚氨酯、光敏剂、水性附着剂和其他助剂研磨混合得到粒径小于5um的水性UV固化光油，其耐折、耐磨、光泽度高。
本发明的第三方面提供了一种水性UV固化油墨，按重量百分数计，制备原料包括20～40％的聚氨酯、10～50％的无树脂色浆、0.5～10％的光敏剂、0.5～5％的水性附着剂、0～10％的其他助剂和余量为成分为水和/或乙醇的溶剂，所述聚氨酯为前述的水性透明聚氨酯，所述无树脂色浆的粒径小于5um。
本发明的水性UV固化油墨通过粒径小于5um的无树脂色浆与水性透明聚氨酯进行混合，小粒度的无树脂色浆极容易的分散于本身分散性较好的水性透明聚氨酯中，再结合光敏剂、水性附着剂和其他助剂可制得颜色均匀鲜艳、流平性好、抗划痕、耐磨性好、粘附力强的水性UV固化油墨，能有效解决传统油性油墨所产生的环境污染问题，且可作为单层涂料使用，能够使喷涂工艺的制程减少，有效提高产品的生产效率、良率。
本发明的水性UV固化油墨的制备方法包括步骤：将所述聚氨酯、所述无树脂色浆和所述水进行充分研磨，并于40～50℃，400～600rmp转速下分散1～2h，加入光敏剂、水性附着剂和其他助剂继续研磨至粒径小于5um。
本发明的UV固化油墨通过水性透明聚氨酯、无树脂色浆、光敏剂、水性附着剂和其他助剂研磨混合得到粒径小于5um的水性UV固化油墨，其颜色均匀鲜艳、流平性好、抗划痕、耐磨性好、粘附力强。
具体实施方式
本发明的水性透明聚氨酯，按重量份数计，制备原料包括30～50份的异氟尔酮或二异丙基酮、5～20份的二异氰酸酯、80～120份的聚酯多元醇、1～3份的2,2-二羟甲基丙酸、10～30份的新戊二醇和5～30份的C7～C22的链烷二醇。按重量份数计，异氟尔酮或二异丙基酮具体可但不限于为30份、35份、40份、45份、50份。二异氰酸酯具体可但不限于为5份、8份、10份、13份、15份、18份、20份。聚酯多元醇具体可但不限于为80份、85份、90份、100份、110份、115份、120份。2,2-二羟甲基丙酸具体可但不限于为1份、85份、1.5份、2份、2.5份、3份。新戊二醇具体可但不限于为10份、15份、20份、25份、30份。C7～C22的链烷二醇具体可但不限于为5份、10份、15份、20份、25份、30份。
水性透明聚氨酯的制备方法，可包括如下步骤：
(1)将异氟尔酮或二异丙基酮与二异氰酸酯混合均匀得混合液；
(2)将聚酯多元醇、2,2-二羟甲基丙酸混合均匀，并于搅拌条件下滴入步骤(1)的混合液中，滴入完成后于75～85℃下反应3～5h；
(3)于搅拌步骤(2)的反应物中滴加三乙醇胺后加入水形成水溶液，并依次滴加新戊二醇和C7～C22的链烷二醇，反应0.5～2h后，减压去除部分水。
其中，三乙醇胺占二异氰酸酯和聚酯多元醇重量之和的0.1～2％，水占二异氰酸酯和聚酯多元醇重量之和的100～150％。
本发明的水性UV固化光油，按重量百分数计，制备原料包括60～80％的水性透明聚氨酯、2～20％的光敏剂、1～10％的水性附着剂、0～15％的其他助剂。其中，按重量百分数计，水性透明聚氨酯具体可但不限于为60％、65％、70％、75％、80％。光敏剂具体可但不限于为2％、4％、6％、10％、13％、16％、18％、20％。水性附着剂具体可但不限于为1％、2％、4％、6％、8％、10％。其他助剂具体可但不限于为0％、1％、3％、5％、7％、10％、12％、15％。光敏剂可促进UV固化，可选自2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-1-对羟基醚基苯基丙酮和1-羟基环己基苯甲酮中至少一种。水性附着剂可提高光油的粘附性，具体可但不限于为三灵化工SL-GD615水性附着剂、SL-GD606水性附着剂、SL-GD618水性附着剂。其他助剂选自流平剂、消泡剂、偶联剂和防霉剂中的至少一种。流平剂可提高光油表面的流平性，包括但不限于为聚醚改性聚硅氧烷共聚物或聚酯改性聚硅氧烷共聚物。消泡剂可消除光油因产生气泡而于涂层表面形成孔而影响涂层的外观，具体可但不限于为改性聚醚类消泡剂。偶联剂可起到提高涂层的附着力及促进各组分润湿分散的作用，具体但不限于为硅烷类偶联剂。防霉剂可阻止微生物的繁殖，防止涂料长霉，具体但不限于为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
水性UV固化光油的制备方法可包括步骤：将聚氨酯和溶剂进行充分研磨，并于35～50℃，350～550rmp转速下分散1～2h，加入光敏剂、水性附着剂和其他助剂继续研磨至粒径小于5um。
本发明的水性UV固化油墨，按重量百分数计，制备原料包括20～40％的水性透明聚氨酯、10～50％的无树脂色浆、0.5～10％的光敏剂、0.5～5％的水性附着剂、0～10％的其他助剂、余量为成分为水和/或乙醇的溶剂，无树脂色浆的粒径小于5um。其中，按重量百分数计，水性透明聚氨酯具体可但不限于为20％、25％、30％、35％、40％。无树脂色浆具体可但不限于为10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％。光敏剂具体可但不限于为0.5％、1％、2％、4％、6％、10％。水性附着剂具体可但不限于为0.5％、1％、2％、3％、4％、5％。其他助剂具体可但不限于为0％、1％、3％、5％、7％、10％。光光敏剂可促进UV固化，可选自2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-1-对羟基醚基苯基丙酮和1-羟基环己基苯甲酮中至少一种。水性附着剂可提高光油的粘附性，具体可但不限于为三灵化工SL-GD615水性附着剂、SL-GD606水性附着剂、SL-GD618水性附着剂。其他助剂选自流平剂、消泡剂、偶联剂和防霉剂中的至少一种。流平剂可提高光油表面的流平性，包括但不限于为聚醚改性聚硅氧烷共聚物或聚酯改性聚硅氧烷共聚物。消泡剂可消除光油因产生气泡而于涂层表面形成孔而影响涂层的外观，具体可但不限于为改性聚醚类消泡剂。偶联剂可起到提高涂层的附着力及促进各组分润湿分散的作用，具体但不限于为硅烷类偶联剂。防霉剂可阻止微生物的繁殖，防止涂料长霉，具体但不限于为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
水性UV固化油墨的制备方法包括步骤：将聚氨酯、无树脂色浆和水进行充分研磨，并于40～50℃，400～600rmp转速下分散1～2h，加入光敏剂、水性附着剂和其他助剂继续研磨至粒径小于5um。
无树脂色浆的制备原料包括10～50％的无机或有机色粉、10～30％的分散剂、5～10％的消泡剂、5～10的防霉剂、5～10％的防沉剂和10～30％的水。其中，按重量百分数计，无机或有机色粉具体可但不限于为10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％。分散剂具体可但不限于为10％、15％、20％、25％、30％。消泡剂具体可但不限于为5％、6％、7％、8％、9％、10％。防霉剂具体可但不限于为5％、6％、7％、8％、9％、10％。防沉剂具体可但不限于为5％、6％、7％、8％、9％、10％。水具体可但不限于为10％、16％、23％、25％、30％。无机色粉和有机色粉可根据实际需求而进行选择，优选为颗粒小的较容易分散的色粉。分散剂可利于各组分分散均匀，具体可但不限于为易溶于水的醇胺类有机物。消泡剂可消除油墨中因产生气泡而于涂层表面形成孔而影响涂层的外观，具体可但不限于为改性聚醚类消泡剂。防霉剂可阻止微生物的繁殖，防止涂料长霉，具体但不限于为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。防沉剂可用于控制油墨的流变，避免影响涂层外观，具体可但不限于为水性聚酰胺蜡。
无树脂色浆的制备方法包括步骤：将有机或有机色粉和分散剂分散于水中，并加入消泡剂、防霉剂和防沉剂搅拌均匀研磨至粒度＜5um。
为更好地说明本发明的目的、技术方案和有益效果，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。需说明的是，下述实施所述方法是对本发明做的进一步解释说明，不应当作为对本发明的限制。
首先结合实施例1～3和对比例1来说明水性透明聚氨酯的制备及其性能。
实施例1
水性透明聚氨酯的制备方法为：
(1)在搅拌下将40份异氟尔酮与15份二异氰酸酯混合均匀得混合液；
(2)将100份数均分子量为4000的聚酯多元醇(由新戊二醇和间、对苯二甲酸缩合而成)和3份2,2-二羟甲基丙酸混合均匀，并于搅拌条件下滴入步骤(1)的所述混合液中，滴入完成后于80℃下反应4h；
(3)于搅拌步骤(2)的反应物中滴加0.15份三乙醇胺后加入120份去离子水形成水溶液，并依次滴加20份新戊二醇和20份C7～C22的链烷二醇，反应2h后，减压去除部分水。
实施例2
水性透明聚氨酯的制备方法为：
(1)在搅拌下将40份二异丙基酮与15份二异氰酸酯混合均匀得混合液；
(2)将100份数均分子量为4000的聚酯多元醇(由新戊二醇和间、对苯二甲酸缩合而成)和3份2,2-二羟甲基丙酸混合均匀，并于搅拌条件下滴入步骤(1)的所述混合液中，滴入完成后于80℃下反应4h；
(3)于搅拌步骤(2)的反应物中滴加0.15份三乙醇胺后加入120份去离子水形成水溶液，并依次滴加20份新戊二醇和20份C7～C22的链烷二醇，反应2h后，减压去除部分水。
实施例3
水性透明聚氨酯的制备方法为：
(1)在搅拌下将50份异氟尔酮与20份二异氰酸酯混合均匀得混合液；
(2)将120份数均分子量为4000的聚酯多元醇(由新戊二醇和间、对苯二甲酸缩合而成)和2份2,2-二羟甲基丙酸混合均匀，并于搅拌条件下滴入步骤(1)的所述混合液中，滴入完成后于85℃下反应3h；
(3)于搅拌步骤(2)的反应物中滴加0.15份三乙醇胺后加入140份去离子水形成水溶液，并依次滴加10份新戊二醇和30份C7～C22的链烷二醇，反应2h后，减压去除部分水。
对比例1
在搅拌下将100份数均分子量为4000的聚酯多元醇(由新戊二醇和间、对苯二甲酸缩合而成)与111重量份的丙酮缓慢地加15份二异氰酸酯中，再加入3份2,2-二羟甲基丙酸混合均匀，将温度调节到50～55℃，使反应直至反应速率不小于98％。随后，将0.15份三乙醇胺加到反应体系中边搅拌边缓慢地添加120份去离子水而产生乳白色异氰酸酯封端的预聚物水分散体。并依次滴加20份新戊二醇和20份C7～C22的链烷二醇，反应2h后，减压去除部分水。
将实施例1～3和对比例1所得的水性聚氨酯进行水溶解性、水溶液稳定性和折射率测试，其测试条件如下，测试结果如表1所示。
水溶解性测试：在实施例和对比例中制备水性聚氨酯时，各组分能够充分溶解或分散则记为〇，未溶解、未分散或无法制备水性聚氨酯时记为×。
水溶液稳定性：将实施例和对比例制备的水性聚氨酯在60℃的恒温槽中保存一个月时，未发生相分离、保持均匀状态时记为〇，发生相分离时记为×。
折射率：将实施例和对比例制备的水性聚氨酯涂覆在PET薄膜上干燥后利用光学式薄膜测定系统进行折射率测定。
表1水性聚氨酯的性能测试结果
组别 水溶解性 水溶液稳定性 折射率
实施例1 〇 〇 1.68517
实施例2 〇 〇 1.69723
实施例3 〇 〇 1.68339
对比例1 〇 〇 1.62805
通过表1的结果可知，采用本申请的异氟尔酮或二异丙基酮作为反应单体，制备得到的水性聚氨酯，折射率较高，聚氨酯的透明度较高。
通过实施例1和对比例1的水性聚氨酯分别制备得到一种水性UV固化光油，且分别作为实施例4和对比例2。
实施例4
水性UV固化光油的制备方法为：
按重量百分数计，将70％的实施例1的聚氨酯和7％的水进行充分研磨，并于50℃，350rmp转速下分散2h，加入10％的2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、5％的三灵化工SL-GD615水性附着剂、2％的和氏璧化工SF-739流平剂、2％的改性聚醚类消泡剂、2％的硅烷偶联剂KH-560和2％的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮防霉剂继续研磨至粒径小于5um。
对比例2
水性UV固化光油的制备方法为：
按重量百分数计，将70％的对比例1的聚氨酯和7％的水进行充分研磨，并于50℃，350rmp转速下分散2h，加入10％的2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、5％的三灵化工SL-GD615水性附着剂、2％的和氏璧化工SF-739流平剂、2％的改性聚醚类消泡剂、2％的硅烷偶联剂KH-560和2％的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮防霉剂继续研磨至粒径小于5um。
将实施例4和对比例2的水性UV光油进行附着力、耐磨性和折射率测试，其测试结果如表2所示。其中，附着力通过《ISO 2409-2013-02色漆和清漆划格试验》进行测试。耐磨性通过美国诺曼仪器设备公司生产的7-IBB型RCA磨耗仪进行测试，在175克力的作用下，记录涂层露底材时橡胶轮转动的次数。利用光学式薄膜测定系统对水性UV光油进行折射率测定。
表2水性UV光油性能的测试结果
组别 附着力测试 耐磨性测试 折射率
实施例4 0级 610圈 1.63517
对比例2 1级 530圈 1.59328
从表2的结果可知，通过本申请的水性透明聚氨酯制备而成的水性UV光油的附着力较强，耐磨性好，折射率高，可作为透明的无色水性清漆使用，且耐折、耐磨。
通过实施例1和对比例1的水性聚氨酯分别制备得到一种水性UV固化油墨，且分别作为实施例5和对比例3。
实施例5
水性UV固化油墨的制备方法为：
以重量百分数计，将30％的实施例1的水性聚氨酯、40％的无树脂色浆和16％的水进行充分研磨，并于50℃，500rmp转速下分散2h，5％的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、5％的三灵化工SL-GD618水性附着剂、2％的和氏璧化工SF-739流平剂、2％的改性聚醚类消泡剂继续研磨至粒径小于5um。
其中，无树脂色浆的制备方法为：以重量百分数计，将40％的兄弟颜料牌永固红F5RK有机色粉和20％的醇胺类分散剂分散于20％的水中，并加入5％的改性聚醚类消泡剂、8％的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮防霉剂和7％的水性聚酰胺蜡防沉剂搅拌均匀研磨至粒度＜5um。
对比例3
水性UV固化油墨的制备方法为：
以重量百分数计，将30％的对比例1的水性聚氨酯、40％的无树脂色浆和16％的水进行充分研磨，并于50℃，500rmp转速下分散2h，5％的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、5％的三灵化工SL-GD618水性附着剂、2％的和氏璧化工SF-739流平剂、2％的改性聚醚类消泡剂继续研磨至粒径小于5um。
其中，无树脂色浆的制备方法为：以重量百分数计，将40％的兄弟颜料牌永固红F5RK有机色粉和20％的醇胺类分散剂分散于20％的水中，并加入5％的改性聚醚类消泡剂、8％的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮防霉剂和7％的水性聚酰胺蜡防沉剂搅拌均匀研磨至粒度＜5um。
将实施例5和对比例3的水性UV光油进行附着力、耐磨性和折射率测试，其测试结果如表3所示。其中，附着力通过《ISO 2409-2013-02色漆和清漆划格试验》进行测试。耐磨性通过美国诺曼仪器设备公司生产的7-IBB型RCA磨耗仪进行测试，在175克力的作用下，记录涂层露底材时橡胶轮转动的次数。利用光学式薄膜测定系统对水性UV光油进行折射率测定。
表3水性UV油墨性能的测试结果
组别 附着力测试 耐磨性测试 折射率
实施例5 0级 635圈 1.61598
对比例3 1级 550圈 1.56897
从表3的结果可知，通过本申请的水性透明聚氨酯制备而成的水性UV油墨的附着力较强，耐磨性好，折射率高，可作为单层涂料使用，且颜色均匀鲜艳、抗划痕、耐磨性好。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，但是制备原料的含量、制备工艺参数等并不仅限于实施例中所列，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种水性透明聚氨酯，其特征在于，按重量份数计，制备原料包括30～50份的异氟尔酮或二异丙基酮、5～20份的二异氰酸酯、80～120份的聚酯多元醇、1～3份的2,2-二羟甲基丙酸、10～30份的新戊二醇和5～30份的C7～C22的链烷二醇。
2.根据权利要求1所述的水性透明聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将所述异氟尔酮或二异丙基酮与所述二异氰酸酯混合均匀得混合液；
(2)将所述聚酯多元醇、所述2,2-二羟甲基丙酸混合均匀，并于搅拌条件下滴入步骤(1)的所述混合液中，滴入完成后于75～85℃下反应3～5h；
(3)于搅拌步骤(2)的反应物中滴加三乙醇胺后加入水形成水溶液，并依次滴加所述新戊二醇和所述C7～C22的链烷二醇，反应0.5～2h后，减压去除部分水。
3.根据权利要求2所述的水性透明聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述三乙醇胺占所述二异氰酸酯和所述聚酯多元醇重量之和的0.1～2％，所述水占所述二异氰酸酯和所述聚酯多元醇重量之和的100～150％。
4.一种水性UV固化光油，其特征在于，按重量百分数计，制备原料包括60～80％的聚氨酯、2～20％的光敏剂、1～10％的水性附着剂、0～15％的其他助剂和余量为成分为水和/或乙醇的溶剂，所述聚氨酯为权利要求1所述的水性透明聚氨酯或权利要求2或3所述的水性透明聚氨酯的制备方法制得的水性透明聚氨酯。
5.根据权利要求4所述的水性UV固化光油，其特征在于，所述光敏剂选自2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-1-对羟基醚基苯基丙酮和1-羟基环己基苯甲酮中至少一种。
6.根据权利要求4所述的水性UV固化光油，其特征在于，所述其他助剂选自流平剂、消泡剂、偶联剂和防霉剂中的至少一种。
7.根据权利要求4～6任一所述的水性UV固化光油的制备方法，其特征在于，包括步骤：将所述聚氨酯和所述溶剂进行充分研磨，并于35～50℃，350～550rmp转速下分散1～2h，加入所述光敏剂、所述水性附着剂和所述其他助剂继续研磨至粒径小于5um。
8.一种水性UV固化油墨，其特征在于，按重量百分数计，制备原料包括20～40％的聚氨酯、10～50％的无树脂色浆、0.5～10％的光敏剂、0.5～5％的水性附着剂、0～10％的其他助剂和余量为成分为水和/或乙醇的溶剂，所述聚氨酯为权利要求1所述的水性透明聚氨酯或权利要求2或3所述的水性透明聚氨酯的制备方法制得的水性透明聚氨酯，所述无树脂色浆的粒径小于5um。
9.根据权利要求8所述的水性UV固化油墨，其特征在于，按重量百分数计，所述无树脂色浆的制备原料包括10～50％的无机或有机色粉、10～30％的分散剂、5～10％的消泡剂、5～10的防霉剂、5～10％的防沉剂和10～30％的水。
10.根据权利要求8或9所述的水性UV固化油墨的制备方法，其特征在于，包括步骤：将所述聚氨酯、所述无树脂色浆和所述水进行充分研磨，并于40～50℃，400～600rmp转速下分散1～2h，加入光敏剂、水性附着剂和其他助剂继续研磨至粒径小于5um。
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